La connaissance commune de l'objectif IR à zoom continu

Principes fondamentaux

Utilisez le mouvement de deux groupes de lentilles ou plus dans le système optique pour modifier la distance focale combinée du système optique, tout en gardant le plan d'image en place, et la qualité de l'image est toujours maintenue pendant le processus d'alignement.

Système optique

Système de zoom à compensation mécanique : chaque composant de mouvement effectue un mouvement correspondant relativement compliqué selon différentes règles de mouvement, et atteint finalement l'objectif d'empêcher la surface de l'image de bouger. Objectif zoom à compensation mécanique : un groupe d'objectifs se déplace linéairement (communément appelé groupe de zoom) pour modifier la distance focale, et l'autre groupe d'objectifs (communément appelé groupe de compensation) effectue une petite quantité de mouvement non linéaire pour compenser pour le déplacement du plan image, de manière à obtenir le grossissement variable du système optique. La position de la surface de l'image est également stable. Le groupe à grossissement variable est généralement un groupe de lentilles négatives, et le groupe de compensation possède un groupe de lentilles positives ou un groupe de lentilles négatives. Le mouvement du groupe de lentilles de compensation est différent de la direction de mouvement du groupe de lentilles à grossissement variable et la vitesse n'est pas constante, mais leur mouvement relatif a une relation de correspondance stricte. Chaque groupe de lentilles réalise un mouvement relatif grâce à un mécanisme à came complexe. La distance focale de ce type d'objectif zoom change continuellement dans une certaine plage.

Structure optique

La structure optique d'un objectif zoom à compensation mécanique se compose d'un groupe fixe avant, d'un groupe zoom, d'un groupe de compensation et d'un groupe fixe arrière.

1. Groupe fixe avant : sa fonction est de fournir une image fixe au système ;

2. Groupe zoom : il est responsable de la fonction zoom du système et se déplace linéairement pour changer la distance focale ;

3. Groupe de compensation : effectuez un mouvement non linéaire selon une certaine trace de courbe pour compenser le mouvement de la surface de l'image provoqué par le groupe de zoom lors du processus de zoom ;

4. Groupe post-fixe : utilisé pour convertir l'image du groupe de compensation en image réelle finale du système et ajuster la distance focale composite du système et le diaphragme d'ouverture du dispositif pour garantir que l'ouverture relative du système reste inchangée pendant le mouvement du zoom.

Mécanisme de zoom continu

Il est principalement composé d'un moteur, d'un engrenage, d'une came de zoom, d'un dispositif de limite, d'une goupille de guidage, d'un groupe de zoom, d'un groupe de compensation, d'un mécanisme de guidage, etc. Parmi eux, la conception du mécanisme de guidage et de la came de zoom constitue la technologie de base du mécanisme de zoom continu. Le principe de fonctionnement est le suivant : lorsque le produit doit zoomer, le système de contrôle envoie le signal de zoom du moteur, le moteur entraîne l'engrenage et l'engrenage entraîne la came de zoom pour se déplacer. A ce moment, le groupe zoom et le groupe de compensation rencontrent la relation fonctionnelle via la broche de guidage. Le mouvement est effectué dans les deux rainures de came pour réaliser le mouvement linéaire du groupe zoom et du groupe de compensation. Lorsque le groupe zoom et le groupe de compensation se déplacent vers les deux positions extrêmes, le pressostat est utilisé pour contrôler le travail du moteur d'entraînement. Le potentiomètre de précision est entraîné par l'engrenage pour tourner avec la came de zoom, et le potentiomètre produit différentes tensions avec l'angle de la came de zoom. La distance focale correspondante du système peut être obtenue en convertissant la valeur de tension.

1. Le mécanisme de guidage du groupe zoom

(1) Un mécanisme combiné d'un rail de guidage lisse et d'une vis à billes. Ce type de structure a une grande précision. En raison des différentes trajectoires de mouvement simultané de zoom et de compensation, deux ensembles de mécanismes d'entraînement de guidage sont nécessaires, occupant un grand espace, et la conception du système de contrôle est également difficile.

(2) Mécanisme coulissant à deux rails de guidage cylindriques. Étant donné que la partie coulissante est constituée de deux rails de guidage cylindriques, cette structure a une grande précision de zoom et supporte une charge plus importante que la première. Cependant, en raison de la structure de superposition, l'ouverture optique est trop grande, ce qui est sujette au blocage du mécanisme, et la taille radiale du mécanisme est également relativement grande. Convient généralement aux structures avec une ouverture lumineuse de 30 à 80 mm.

(3) Mécanisme coulissant à trois rails de guidage cylindriques. L'avantage de cette structure est qu'elle est confortable et stable en mouvement, non sujette au brouillage et peut piloter des composants optiques avec des ouvertures plus grandes. L'inconvénient est que la précision du mouvement est inférieure aux deux précédentes et qu'elle convient généralement aux structures avec une ouverture libre de 50 à 120 mm.

2. Conception de la caméra zoom

Fonction mécanisme à came : réalise l'actionneur qui convertit le mouvement de rotation du moteur en un grossissement variable et compense le mouvement de translation du groupe de miroirs le long de l'axe optique.

Lors de la conception d'une came à grossissement variable, il convient de noter que le coefficient de frottement de la goupille de guidage et de la rainure de came est étroitement lié à l'angle d'auto-verrouillage. Plus le coefficient de frottement est grand, plus l'angle d'auto-verrouillage est petit et plus la rainure de came est plate. La conception courbe de la rainure de came est particulièrement importante.

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